Telekomunikazio Sareen eta Zerbitzuen Arkitektura

Telekomukazioaren Ingeniaritza Teknikoko Gradua (2. Maila)

<number>

<number>

<number>

 

4. GAIA – SARE MAILA

  • Helburuak 

    • Sare mailako funtzioak azaldu, maila honetako protokoloak aztertuz, eta eskaintzen dituzten zerbitzu mota ezberdinak deskribatu. 

    • Konexiora Zuzendutako (KZ) sare mailako protokolo orokor baten oinarrizko funtzionamendua aurkeztu.  

    • IP protokoloaren oinarrizko kontzeptuak azaldu, Konexiorik Gabeko (KG) sare mailako protokolo bezala.  

  • Bibliografia 

    • Kurose, 1. kapitulua (1.3 eta 1.4 puntuak) eta 4. kapitulua 

    • Tanenbaum (3ª edizioa), 5. kapitulua 

    • Stallings (7. edizioa), 18. kapitulua 

    • Forouzan  

<number>

 

4.1        Sarrera

4.1.1        Sare mailako funtzionaltasuna.

4.2.2 Konexiora zuzendutako eta konexiorik gabeko paketeen konmutazioa

4.1.2        Sare mailak eskainitako zerbitzu motak.

4.2        Konexiora zuzendutako sareak

4.2.1        Sarrera.

4.2.2        Zirkuitu birtualak (ZB).

4.2.3        ZB baten faseak.

4.2.4        Paketeen egitura eta pakete motak.

4.3        Konexiorik gabeko sareak. IP protokoloa

4.3.1        Sarrera.

4.3.2        Zerbitzu motak.

4.3.3        IP helbideratzea

4.3.4        Paketeen egitura (datagrama).

4.3.5        Protokoloaren prozedurak.

<number>

 

<number>

 

SARE MAILAKO FUNTZIONALTASUNA

  • Sare mailako funtzionaltasuna: iturri makinak sarera botatzen duen informazioa helburu den makinara helduaraztea. 

    • Normalean, bitarteko nodoetan saltuak beharrezkoak dira. 

    • Bai sareko ekipoetan zein ekipo terminaletan 

  • Muturretik-muturrerako transmisioaz arduratzen den mailarik baxuena da. 

  • Beronen gainetik dauden geruzek ez dute zertan jakin behar datuak sarean zehar transimititzeko erabiltzen diren konmutazio, multiplezaxio edota bideraketa teknologiak. Beraientzako funtzio hauek gardenak dira 

<number>

<number>

 

  • Bideraketa 

    • Informazioa iturritik helburura era egokian eramateko, sare mailak zera egin behar du: 

      • Komunikazio sarearen topologia ezagutu.  

      • Helburura heltzeko ibilbide egokienak aukeratu: bideraketa. 

    • Bideraketa funtzioa gauzatzeko, bideragailu bakoitzak eta ekipo terminal bakoitzak bideraketa taulak dituzte. 

      • Taula hauetan, helburu batera heltzeko ibilbide posibleak agertzen dira.  

    • Ibilbide ezberdinetatik datuak bideratzeko gaitasuna daukan gailu bakoitzak bideraketa algoritmo bat exekutatzen du.  

      • Helburua: Bi puntuen artean ibilbiderik egokiena aurkitzea (bideraketa taularen sarrerak sortu). 

      • Bideraketa algoritmoak irizpide ezberdinen arabera sailkatzen dira.  

Helburu sarea

Hurrengo saltua

  

<number>

SARE MAILAKO FUNTZIONALTASUNA

<number>

 

    • Bideraketa algoritmoen sailkapena: 

      • Egokitzapenaren arabera: 

        • Estatikoa: Bideraketa taulak ez dira aldatzen denborarekin.  

        Trafiko eta topologia finkoa daukaten sareentzako aproposa.

     Ibilbide alternatiboak izan ditzake.

        • Dinamikoa: Bideraketa taulak, sareko egoeratara moldatzen dira (trafiko edo topologiara) 

        Bideraketa protokoloen beharra.

      • Algoritmmoaren exekutatze tokiaren arabera:  

        • Zentralizatua: Bideraketa taulak, sareko nodo bakar batean sortzen dira (beste nodoetara banatzen dituelarik). 

        • Banatua: Taulak, nodo guztien lankidetzatik sortzen dira.  

      • Optimizatu nahi den parametroaren arabera: 

        • Ibilbiderik laburrena 

        • Kosturik txikiena 

        • Atzerapen ertain txikiena 

        • Sareraen kapazitatearen gehienezko erabilpena 

        • Sarearen gainzamarik txikiena 

        • … 

<number>

SARE MAILAKO FUNTZIONALTASUNA

<number>

 

  • Helbideratzea 

    • Iturri eta helburuaren artean ibilbide bat aurkitu ahal izateko, komunikazioaren muturrak identifikatzea beharrezkoa da. 

      • Helbideratzea: Sarera konektatuta dagoen ekipo bakoitzari sare mailako helbide bat esleitzea, sare horren barruan ekipoa era bakarrean identifikatzen duena. 

    • Sare mailako helbideen formatu ezberdinak duade, sarearen arabera. Adibidez: 

      • IP sarea: IP helbideak (adib. 205.43.25.6) 

      • X.25 sarea: NSAP-X.121 helbideak (adib. 204538910) 

      • Sare telefoniko konmutatua: E.164 helbideak (adib. 34944005060) 

    • Helbideraketa globala edo mundu mailako helbideraketa: 

      • Helbide global batek makina bakar bat identifikatzen du. 

        • Makina batek helbide global bat baino gehiago izan ditzake. 

      • Helbide global bati esker, bideraketa gauzatu daiteke helbide globala daukan makinaraino. (bakarra eta globala izateagatik). 

<number>

SARE MAILAKO FUNTZIONALTASUNA

<number>

 

  • Fluxu eta errore kontrola 

    • Sare mailak izan ditzaken errore motak hauek izan daitezke: galdutako paketeak, bikoiztutako paketeak, desordenatutako paketeak… 

    • Sare mailako fluxu kontrola: iturri eta helburu nodoen artean. 

      • Mekanismoak: 

        • Lehio irristakorreko mekanismoak: une batean ibilbidean zehar egon daitezkeen pakete kopurua mugatzea, igorleak hartzailearen aldetik berauen hartzearen baieztapena jaso arte. 

        • Nodoetako biltegiratze baliabideak mugatzea. 

        • Transmisio tasa mugatzea: igorleari abiadura jaitziaraztea. 

        • … 

<number>

SARE MAILAKO FUNTZIONALTASUNA

<number>

 

  • Pilaketa edo kongestio kontrola 

    • Sareari, beronek bideratu dezakeen trafiko kopurua baino gehiago eskaintzen zaionean sortzen diren arazoak antzeman eta zuzentzeko teknikak. 

    • Pilaketa kontrolerako mekanismoen betebeharrak: 

      • Pilaketaren ekiditzea: ibilbideen aukeraketa egokiena gauzatzea, ibilbide erabilienak eta gainzamatutako nodoen erabilera saihestuz. 

      • Dagoeneko pilaketa egoeran badago sarea: 

        • Pilaketarem berri ematea: Nodo batek pilaketa egoera antzematen duenean ondoko nodoetara kontroleko paketeak bidali ditzake, beroni trafikoa bidaltzen uzteko eskatuz. 

        • Paketeen ukapena: Pilaketa nabarmena denean, paketeak ukatu edo errefusa daitezke.  

<number>

SARE MAILAKO FUNTZIONALTASUNA

<number>

 

  • Multiplexazioa 

    • Lotura fisiko beretik, sare mailako konexio anitz garraiatzeko teknika. 

  • Kontabilitatea / Fakturazioa 

    • Zenbatzea zenbat pakete, karaktere, bit…bidaltzen edo jasotzen dituen bezero bakoitzak, fakturazio txosten bat sortuz 

  • Sareen elkarkonexioa (internetworking) 

    • Iturria eta helburua sare ezberdinetan badaude, sareen arteko ezberdintasunak kudeatzea, sor daitezkeen arazoak konponduz. 

    • Ezberdinatsunak eman daitezke: 

      • Helbideratze eskeman 

      • Bideratzean 

      • Lehentasunetan 

      • Paketeen tamaina eta formatuan 

      • … 

<number>

SARE MAILAKO FUNTZIONALTASUNA

<number>

 

  • Zatiketa eta bermuntaketa 

    • Sare bakoitzak gehienezko tamaina bat zehazten du paketeentzako. 

      • MTU (Maximum Transfer Unit): Datu unitate batek garraio dezakeen gehienezko tamaina, lotura mailan neurtua (trama).  

    • Bi sarek onartzen dituen gehienezko tamainak ezberdinak badira… 

      • Arazo bat emango da sare bat zeharkatu duen pakete batek, MTU txikiago bat daukan beste sare bat zeharkatu behar badu. 

      • Ebazpen posibleak: 

        • Tamaina horiek kudeatzeko gaitasunik ez duten sareetatik paketeen bideraketa saihestea (beste bideraketa alternatibak aurkitzea). Ez da beti posible izaten. 

        • Informazioa pakete txikiago anitzetan zatitzea sare berrira sartu aurretik, jatorrizko paketea zatituta bidaliz sare horretatik. Zatiketa. 

    • Zatitzen denean, jatorrizko paketea berregiteko zati ezberdinak bermuntatu egin behar dira Bermuntaketa. 

      • Zatiketa gauzatu den saretik irtetzerakoan bersanblatzen bada, zatiketa gardena. 

      • Helburu ekipoan bersanblatzen bada, zatiketa ez gardena.  

<number>

SARE MAILAKO FUNTZIONALTASUNA

<number>

 

ZIRKUITUEN KONMUT.

PAKETEEN KONMUT.

Konexioak irauten duen denbora osoan baliabideak erreserbatuta

Baliabideen partekatze dinamikoa

Banda zabalera bermatua

Banda zabaleraren bermerik ez

Datuak edozein formatutan

Sareak ezarritako formatua

Konexioaren ezarpenean aurretiazko atzerapena, gero gutxienezko atzerapena, konstantea : zuzeneko aplikaz.

Kontrol informazioarentzat prozesaketa denbora atzerapen aldakorra: fitxategien transf. Aplikaz.

Ahula sarearen jauzien aurrean

Sendoa sarearen jauzien aurrean

Denboraren arabera kobra daiteke

Transmititutako informazio kopuruaren arabera kobra daiteke

<number>

<number>

 

    • Konexiorik gabeko sareak (Datagrama modua) 

      • Sareak pakete bakoitza ere independentean kudeatzen du. 

      • Beraz, komunikazio bat osatzen duten pakete ezberdinek, ibilbide ezberdinak gauzatu ditzakete. 

    • Konexiora zuzendutako sareak  (Zirkuitu birtual modua) 

      • Komunikazio bereko pakete guztiek ibilbide berbera gauzatzen dute. 

 

 

<number>

<number>

 

  • Konexiorik gabeko paketeen konmutazioko sareetan, pakete bakoitza ere independentean kudeatzen da datagrama. 

    • komunikazio bat osatzen duten pakete ezberdinek, ibilbide ezberdinak gauzatu ditzakete. 

      • Ondorioz, orden ez egokian heldu daitezke helburura. 

    • Muturretako ekipoen ardura da komunikazio bereko paketean kudeatzea. 

      • Eta beharrezkoa balitz, ordenatzea. 

  • Pakete bakoitzak(datagrama) helburuaren helbidea eduki behar du. 

    • Erabilgarria den informazioa, garraiatzen denaren zati bat da, ez dena. 

    • Sareko nodoek bideraketa erabakiak hartzen dituzte helburu helbidearen arabera. 

      • Nodoak prozesaketa denbora bat behar du.  

<number>

<number>

 

  • Sareko jauzien aurrean sendotasuna.  

  • Kongestio egoeren aurrean erantzun ona. 

  • Sareak ez du mantendu behar konexioen egoeraren informaziorik. 

  • Atzerapena: 

    • Aldakorra (paketeak ibilbide ezberdina izan dezakete) 

    • Nodo bakoitzean prozesaketa denbora bat behar da bideraketa erabakiak hartzeko. 

  • Aplikazioak: informazioaren hartu emana, fitxategien transferentzia…IP aplikazioak. 

<number>

<number>

 

  • Konexiora zuzendutako paketeen konmutazio sareetan, komunikazio baten pakete guztiek ibilbide berbera jarraitzen dute. Zirkuitu Birtuala (ZB). 

    • Zirkuitua ez da fisikoki esklusiban ezartzen (baliabideen erreserbarekin), zirkuitu birtuala baizik. 

      • ZB, komunikazio baten pakete guztiek iturritik helburura jarraituko duten ibilbidea da. 

      • Ibilbideko loturetan, ez da kapazitaterik erreserbatzen, beste komunikazio batzuekin partekatzen da. 

    • Datu paketeak bidali aurretik ibilbidea ezarri behar da. 

    • Ez da bideraketa erabaki bana hartu behar pakete bakoitzeko, baizik eta behin bakarrik, konexioaren ezarpenean. 

    • Komunikazio batetako paketeak orden zuzenean heltzen dira helburura. 

<number>

<number>

 

  • Ahula sareko jauzien aurrean.  

    • Ibilbideko lotura bat jauzten bada, lotura horretatik pasatzen diren ZB guztiak jauzten dira. 

  • Kongestio egoeran erantzun eskasa. 

  • Sareak konexioen egoeraren informazioa mantendu behar du. 

  • Behin ZBaren ibilbidea ezarrita, informazioaren transmisioan gutxienezko atzerapena ematen da, konstantea delarik. 

  • Aplikazioak: Informazio kopuru handiko transferentziak, zuzeneko transmisioak…. 

<number>

<number>

 

PAKETEEN KONMUT. KX. GABE

PAKETEEN KONMUT. KX. ZUZEN.

Pakete bakoitza besteekiko independentea

ZB: sareko 2 ekipoen arteko elkarte logikoa

Pakete bakoitza era independentean bideratzen da:

Ez da bermatzen eman ordenatua

Komunikazio bereko pakete guztiak ibilbide beretik (ZB):

Eman ordenatua bermatzen da

Pakete guztiek helburuaren helbidea daramate.

Pakete guztiek adierazi behar dute zein ZBekoak diren (KL identifikatzailea)

Atzerapena:

  • -Bideraketa erabakia hartu behar da pakete bakoitzeko. 

  • -Ibilbide ezberdinen aukera atzerapen aldakorra 

Atzerapena:

  • -Hasierako konexioaren ezarpena. 

  • -Transferentzia:  

    • -Konmutatu egiten da soilik: prozesaketa gutxiago 

    • -Ibilbide berbera: atzerapen berdina 

Kongestioaren aurrean erantzun ona

Kongestioaren aurrean erantzun eskasa

Sareko jauzien aurrean sendoa

Sareko jauzien aurrean ahula

<number>

<number>

 

SARE MAILAK ESKAINITAKO ZERBITZUAK

  • Sare mailak goragoko mailari eskaini diezaizkion zerbitzuek ezaugarri ezberdinak izan ditzakete: 

    • Konexiorik badago ala ez: 

      • Konexiora zuzendua 

      • Konexiorik gabekoa 

    • Zerbitzu fidagarri bat esakini ala ez (galerarik gabeko paketeen emana, datuen bikoiztasunik gabe, sekuentzian): 

      • Fidagarria 

      • Fidagabea 

  • Sare mailako zerbitzu mota guztien konbinazio da posible teorikoki, naiz eta denam ez eman praktikan. Konbinazio erabilienak hauek dira:  

    • Konexiora zuzendutako eta fidagarria den zerbitzua 

      • Zirkuitu birtualetan oinarritua eta fidagarritasuna eskaintzen duten mekanismoak erabiliz. 

      • Konplexutasuna sare mailan dago (sareko nodoetan). Terminalak “tontoak” 

      • Adibidea: X.25. 

    • Konexiorik gabeko eta fidagabea den zerbitzua 

      • Datagramatan oinarrituak, fidagarritasuna bermatzen duten mekanismorik gabe. 

      • Konplexutasuna saretik goragorako mailetan dago, normalean garraio mailan (ekipo terminala). 

      • Adibidea: IP 

<number>

<number>

 

<number>

 

  • Sare mailak garraio mailari eskaintzen dion zerbitzua konexiora zuzendutako zerbitzua da. 

    • Bi ekipo terminalen arteko paketeen hartuemana Zirkuitu Birtualen (ZB) bidez ematen da. 

  • Erabilitako terminologia: 

    • DTE (Data Terminal Equipment): paketeen konmutazio sarera konektatzen den erabiltzaile gailua da, beste DTE batzuekin komunikatzeko asmoarekin. Bezeroari dagokio. 

    • DCE (Data Circuit Terminating Equipment): paketeen konmutazio sareko lehen nodoa da, operadorearen sarea eta bezeroaren (DTE) arteko interfazea egiten duelarik. Operadoreari dagokio 

        (Operadorearen gainontzeko paketeen konmutazio nodoei DSE (Data Switching Equipment) deitzen zaie)

  • Beraz... 

    • Konexiora zuzendutako paketeen konmutazio sare batean, 2 DTE ekipoen arteko komunikazio zerbitzu Zirkuitu Birtualen bidez esakintzen da. 

KONEXIORA ZUZENDUTAKO PAKETEEN KONMUTAZIOKO SAREAK

<number>

22

 

  • ZB bat sare batetako 2 DTE-ren arteko konexio logiko bat da, beraien arteko komunikazioa ahalbideratzeko. 

    • Bi DTE-ren arteko ibilbide logikoa bi norantzazkoa, sarean zehar. 

  • BI DTE-ren arteko ZB batek tarteko nodo anitz zeharka ditzake. 

22

23

 

  • ZB anitz multiplexa daitezke lotura fisiko bakar batean 

23

23

 

25

 

25

25

25

 

25

 

27

 

27

 

27

 

Enlace in

LCI in

Enlace out

LCI out

c

63

a

18

a

18

c

63

Enlace in

LCI in

Enlace out

LCI out

    
    

Enlace in

LCI in

Enlace out

LCI out

    
    

Enlace in

LCI in

Enlace out

LCI out

    
    

Enlace in

LCI in

Enlace out

LCI out

    
    

Enlace in

LCI in

Enlace out

LCI out

a

34

c

88

c

88

a

34

<number>

 

 

 

 

Helburu helbIidea

Lotura

A

a

B

c

C

d

D

b

Helburu helbIidea

Lotura

A

a

B

b

C

a

D

c

Helburu helbIidea

Lotura

A

c

B

a

C

c

D

b

Enlace in

LCI in

Enlace out

LCI out

a

88

c

276

c

276

a

88

Enlace in

LCI in

Enlace out

LCI out

a

276

b

63

b

63

a

276

Lotura in

LCI in

Lotura out

LCI out

c

63

a

18

a

18

c

63

 

<number>

 

Enlace in

LCI in

Enlace out

LCI out

c

63

a

18

a

18

c

63

Enlace in

LCI in

Enlace out

LCI out

c

63

a

18

a

18

c

63

Lotura in

LCI in

Lotura out

LCI out

c

63

a

18

a

18

c

63

Enlace in

LCI in

Enlace out

LCI out

a

276

b

63

b

63

a

276

Enlace in

LCI in

Enlace out

LCI out

a

276

b

63

b

63

a

276

Enlace in

LCI in

Enlace out

LCI out

a

88

c

276

c

276

a

88

Enlace in

LCI in

Enlace out

LCI out

a

88

c

276

c

276

a

88

Enlace in

LCI in

Enlace out

LCI out

a

34

c

88

c

88

a

34

Enlace in

LCI in

Enlace out

LCI out

a

34

c

88

c

88

a

34

<number>

 

 

 

 

 

Lotura in

LCI in

Lotura out

LCI out

a

34

c

88

c

88

a

34

Lotura in

LCI in

Lotura out

LCI out

a

88

c

276

c

276

a

88

Lotura in

LCI in

Lotura out

LCI out

a

276

b

63

b

63

a

276

Antes de empezar la animación, explicar:

  • -Cada conmutador (identificado por su número: 1, 2, 3 y 4) tiene una serie de interfaces (enlaces) que le conectan con otros equipos (conmutadores, equipos finales). Cada uno de esos interfaces es identificado por el PROPIO CONMUTADOR con un identificador (a, b, c, d). Referencia a que los interfaces en los dos extremos de un mismo enlace pueden ser identificados por distinto (o por el mismo) identificador por parte de los equipos en los que se localizan dichos interfaces. 

  • -Cada equipo final (DTE) se conecta a la red a través de un único DCE (a través de ese único enlace físico puede establecer CV con cualquier otro DTE de la red). Cada DTE es identificado en la red por una dirección (el formato de la dirección depende del tipo de red concreta de la que se trate: X.25, FR, ATM, MPLS… En la figura, A, B, C, D). La dirección es necesaria para poder establecer CVC: tengo que poder indicar con qué DTE quiero establecer el CVC. 

  • -En cada conmutador hay dos tipos de tablas: 

    • -Tablas de encaminamiento: contienen información de a través de qué enlace llego a cada uno de los posibles destinos. Esa tabla ya tiene la información de antemano (aunque todavía no esté mostrada, la vamos a ir viendo conmutador a conmutador), y se consulta en la fase de establecimiento del CVC para saber por dónde establecerlo para llegar al destino que se me está indicando en la Solicitud de Establecimiento de CVC. 

    • -Tablas de conexiones: contienen información de las conexiones (CV) que están establecidas; cada entrada de la tabla indica cómo conmutar los paquetes pertenecientes a un determinado CV que pasa por dicho conmutador. La entrada de la tabla correspondiente a un determinado CV se CREA en el establecimiento del CV, y se CONSULTA en la fase de transferencia de información para cada uno de los paquetes da datos. 

Luego ya, empezar con la explicación del establecimiento de un CVC

<number>

<number>

 

<number>

 

Enlace in

LCI in

Enlace out

LCI out

    
    

Enlace in

LCI in

Enlace out

LCI out

    
    

Enlace in

LCI in

Enlace out

LCI out

    
    

Enlace in

LCI in

Enlace out

LCI out

    
    

Lotura in

LCI in

Lotura out

LCI out

c

63

a

18

a

18

c

63

Lotura in

LCI in

Lotura out

LCI out

a

276

b

63

b

63

a

276

Lotura in

LCI in

Lotura out

LCI out

a

88

c

276

c

276

a

88

Lotura in

LCI in

Lotura out

LCI out

a

34

c

88

c

88

a

34

<number>

 

 

 

 

 

35

35

 

35

35

 

35

 

 

 

35

 

 

 

 

Indicar que lo que viene del nivel de transporte, para el nivel de transporte puede ser un segmento de datos o de control (podría ser un SYN), pero desde el punto de vista del nivel de red se considera carga útil: lo que mi usuario (transporte) me pide que yo transmita al otro extremo de la red.

35

35

 

35

 

  • IP protokoloa (Internet Protocol) Interneten erabiltzen den sare mailako protokoloa da. 

    • Mundu mailan gehien erabiltzen den protokoloa da. 

    • Funtzionalki, OSI-k definitutako konexioarik gabeko sare mailako protokolotzat jo daiteke. 

IP PROTOKOLOA: SARRERA

35

35

35

 

35

 

IP PROTOKOLOA: ZERBITZU MOTA

  • Goragoko mailari konexiorik gabeko eta fidagabea den zerbitzu bat eskaintzeko, IP-k goragoko mailarekin bi primitiben bitartez komunikatzen da:  

    • Send: Erabiltzaileak IP-ri datu unitate baten transmisioa eskatzen dio. 

    • Delivery: IP-k datu unitate bat heldu dela jakinarazten dio erabiltzaileari. 

  • Primitibek parametroak dituzte (iturri helbidea, helburu helbidea, protokoloa, zerbitzuaren kalitatea…), IP datagramaren eremuetan jasoko direnak. 

41

 

IPv4 HELBIDERATZEA

  • Internetera konektatutako interfaze bakoitzak mundu mailan bakarra den IP helbide bat dauka.  

    • Ekipo gehienek (ekipo terminalak) interfaze bakarra daukate. 

      • Interfaze horren IP helbidea hartzen da makina horren IP helbidetzat. 

    • Baina badaude sare anitzetara konektatuta dauden ekipoak (adib. router edo bideragailuak), eta hauek interfaze anitz dituzte.  

      • Ekipo hauek IP helbide ezberdin bat daukate interfaze bakoitzeko, interfazea konektatzen den sarearekin lotuta dagoena.  

  • IP helbideak 32 biteko zenbakiak dira. 

    • Normaleam puntuen bidezko notazio hamartarrarekin adierazten dira: byte bakoitza hamartarrean adierazten da (0-255), puntuen bidez banatuta. 

    • Adib: 11000011 00101001 00000110 00010100        195.41.6.20 

  • IP helbide bat bi zatiz osatuta dago: 

    • Sare aurrizkia: IP helbidearen balio handieneko bitak, IP sare baten interfaze guztientzako amankomunak direnak. IP sarea identifikatzen du.  

      • Sarearen egitura hierarkikoarekin helbideratzea errazten du.  

    • Ekipoaren identifikatzailea ( Host id.): IP helbidearen balio gutxieneko bitak. Sarearen barruan ekipoa identifikatzen du. 

41

 

 

 

  • Helbide bereziak: 

    • Aurrizkiak identifikatutako sare baten barruan, host-aren identitatea honako hau denean:  

      • Dena 0ak: sarea bera identifikatzen da. 

      • Dena1ak: sareko ekipo guztiak (broadcast), difusioa sarean. 

      • Gainontzeko helbideak: sare horretako ekipoak. 

    • 255.255.255.255 helbidea (dena 1ak): 

      • Difusioa (broadcast) interfazeari dagokion sarean. 

    • 127.X.Y.Z helbideak: loopback helbideak. 

      • Ekipo batek helbide honetara bidaltzen badu datagrama bat, IP protokoloaren softwareak datagrama ekipoari berari bueltatzen dio, loturatik bidali beharrean, zuzenean irteerako kontroladoretik sarrerako kontroladorera. 

44

IPv4 HELBIDERATZEA

 

  • Klaseen bidezko helbideraketa. 

    • Saiatzeko: 

      • IP helbide hauetako bakoitzarentzako:  

        • 157.143.252.207, 4.23.145.90, 221.143.253.15, 93.31.1.245,198.76.9.23         

      • Adierazi:  

        • Klasea (A, B, C, D); Sare eta ekipoaren identifikatzaioea; sare helbidea eta broadcast helbidea 

    • Klaseetan oinarritutako helbideraketa eskema ez dator bat gaur egungo sareen tamainarekin (256 ekipo, 64000ekipo, 16000000 ekipo).  

      • IP helbide asko “alferrik galduak”. 

44

IPv4 HELBIDERATZEA: Klaseak

 

44

IPv4 HELBIDERATZEA: Klaseak

Contar aquí que en los enlaces entre routers (enlaces punto a punto) sólo tengo 2 interfaces, y sin embargo lo mínimo que puedo usar es una clase C:

256 valores – 1 (red) – 1 (broadcast) = 254 direcciones de red.

Desperdicio 252 direcciones.

El resto de redes son redes LAN (puede que haya más equipos que los que aparecen en la figura).

47

47

 

  • Subnetting (RFC 950) 

    • Klase baten zatiketa azpiklaseetan, hauek benetako sareen tamainekin bat datozelarik.  

    • Adib: C klasea 192.165.45.0 (256 helbide, 254 ekipo). Helbide hauek 4 sareen artean zatitu nahi ditut, bakoitzean 64 helbide daudelarik (62 ekipo).  

      • C klasearen zatiketa 4 azpiklasetan:  

        • 192.165.45.00XXXXXX, hau da, 192.165.45.0     192.165.45.63 

        • 192.165.45.01XXXXXX, hau da, 192.165.45.64   192.165.45.127 

        • 192.165.45.10XXXXXX, hau da, 192.165.45.128 192.165.45.191 

        • 192.165.45.11XXXXXX, hau da, 192.165.45.192 192.165.45.255 

      • Sare aurrizkiari 2 bit gehitzea 6 bit nodoak identifikatzeko. 

  • Supernetting (RFC 1338) 

    • Klase multzo baten taldekatzea (2n) sare bakar batean. 

    • Adib: 4 klase C (192.165.44.0, 192.165.45.0, 192.165.46.0 y 192.165.47.0), 1024 (4 x 256) helbideko sare bakar batean taldekatu nahi ditugu. 

      • 192.165.001011XX.XXXXXXXX superklasean taldekatzea.  

      • Sare aurrizkiari 2 bit murriztea 10 bit nodoak identifikatzeko. 

 

  • Classless InterDomain Routing. CIDR (RFC 1519) 

    • subnetting eta supernetting tekniken orokortzea: 

      • Sare batean nodoak identifikatzeko bit kopuru egokia esleitzea. 

      • Gainontzeko bitak sare aurrizkiarentzako (13 y 27 bit bitartean) 

    • Maila ezberdinetako hierarkiak ahalbidetzen ditu, eskuragarri dauden IP helbideen probetxurik egokienarekin. 

    • Sare helbidea (CIDR blokea):   A.B.C.D/x 

      • A.B.C.D: Blokea osotasunean identifikatzen duen IP helbidea. 

      • x: sare aurrizkiaren luzera, CIDR blokean barne dauden helbide guztiek amankomunean dituzten bit kopurua.  

      • Adibidea:         192           .165          .192          .0          / 21 

                11000000.10100101.11000000.00000000

    • IP helbideen adierazpena:   A.B.C.D/x 

      • A.B.C.D: IP helbidea. 

      • x: sare aurrizkiaren luzera, zein CIDR blokeri dagokion identifikatzen duen helbidearen bit kopurua. 

      • Adibidea :         192           .165          .197          .43          / 21 

                11000000.10100101.11000101.00101011

                192.165.197.43/21 helbidea 192.165.192.0/21 sareari dagokio

IPv4 HELBIDERATZEA :
CIDR helbideak

 

  • Classless InterDomain Routing.  

    • Sare maskaren erabilpena. 

      • Maskara: 32 bitez osatutako zenbakia,  lehenengo 1en sekuentziaz, eta jarraian 0en sekuentziaz osatutakoa. 

        • 1 balioen blokeak sarea identifikatzen duen IP helbidearen  zatia identifikatzen du. 

        • 0 balioen blokeak sarearen barruan ekipoa identifikatzen duen IP helbidearen  zatia identifikatzen du. 

    • Adibidea:       192.165.197.43/21 

      • IP helbidea:                         192.165.197.43       11000000.10100101.11000101.00101011  

      • Maskara:                        255.255.248.0         11111111.11111111.11111000.00000000 

      • Sarea(IP_Helb AND Maskara):        192.165.192.0 (/21)  11000000.10100101.11000000.00000000 

      • Ekipoa:                                                                    XXXXXXXX. XXXXXXXX. XXXXX101. 00101011 

      • Difusio Helb. (Sarea+ dena 1ak):        192.165.199.255       11000000.10100101.11000111.11111111 

    • Saiatzeko:  

      • 25.12.13.49/27             25.12.13.90/27 

      • 158.227.66.13/20        158.227.67.143/20 

      • 158.227.66.13/24        158.227.67.143/24 

        • IP helbide bikoteak sare berekoak al dira?  

        • Helbide hauek parte diren sareen broadcast eta sare helbideak. 

 

51

IPv4 HELBIDERATZEA :
CIDR helbideak

 

51

IPv4 HELBIDERATZEA :
CIDR helbideak

 

  • Malgutasuna: 

    • R-U ISPak (internet hornitzaileak) helbideen azpibloke bat dauka, 1 Erakundeari dagokiona, Seriotasun Gutxiko ISParen ibilbide laburpenean jasota dagoena.  

      • Ez dago bideratze arazorik,  R-U ISParen ibilbide laburpena murriztaileagoa delako (/23 vs /20) 

      • Baliteke 1 Erakundeak ISPz aldatu izana. Ez ditu birkonfiguratu izan behar beronen IP helbideak 

IPv4 HELBIDERATZEA
Ibilbidearen laburpena

53

 

  • Nola eskuratu sareko helbide bat. DHCP. 

  • IP helbideP pribatuak. NAT. 

53

IPv4 HELBIDERATZEA
Laborategiko praktikak

 

 

55

55

55

 

  • Bertsioa: IP protokoloaren  bertsio zenbakia. 

    • Gehien zabaldutako bertsioa: IPv4 (ikusitako formatua). 

    • Protokoloaren bertsio berritua : IPv6. 

  • Length (edo Internet Header Length, IHL): Burualdearen luzera, 32 biteko blokeetan. 

    • Gutxienezko balioa: 5 (20 byte), bakarrik zati finkoa. 

    • Gehienezko balioa: 15 (20+40 byte). 

  • ToS (Type of Service): Host-ak nahiago duen zerbitzu mota aukeratzeko, datagrama nola kudeatu beharko litzatekeen zehaztuz. 

    • Teoriz, bideragailuek ibilbiderik egokiena aukeratu dezakete eremu honetan adierazitako irizpideekin: 

      • Lehentasuneko 3 bit. 

      • Optimizatzeko irizpideak zehazteko 4 bit: atzerapena, errendiendua, fidagarritasuna, kostua. 

    • Praktikan, router gehienek ez dute eremu hau kontutan izaten. 

55

 

  • Luzera: Datagramaren luzera totala (burualdea+ datuak), bytetan zenbatua. 

    • 16 bit: Gehienezko luzera 65535 byte. 

  • Ondorengoko eremuek zatiketa eta bermuntaketarako definitu ziren: 

    • Identifikazioa: Helburuari datagrama identifikatzeko balio dio. 

      • Datagrama bakoitzeko unitate batean gehitzen da. 

      • Datagrama bati dagozkien zatiki guztiek balio berbera daramate eremu honetan. 

    • DF identifikatzailea (Don’t Fragment): Ez zatitu. 

      • 1 balioa badarama, bideragailuei adierazten die zatiketarik ez gauzatzeko (helburuan bermuntaketa gaitasunik ez dagoelako). 

      • Bideragailuak zatiketa beharrezkoa den sareetatik zeharkatzea saihestuko du. 

    • MF identifikatzailea(More Fragments): Zati gehiago. 

      • Zatiki guztiek, azkena izan ezik, MF=1 balio daramate. 

    • Zatikiaren desplazamendua (Offset). 

      • Zatikiaren lehen datu  byteak jatorrizko IP datagraman zeukan posizioa, datagramaren hasiera eta zatikiaren hasieraren arteko desplazamendua adieraziz. 

      • 8 byteko blokeetan adierazten da. 

        • Beraz, zatiki guztien tamaina (azkenengoarena izan ezik) 8 byten multiploa da. 

55

55

55

 

  • TTL (Time to Live): Datagrama batek sarean zehar izan ditzakeen gehienezko saltu kopurua. 

    • Datagrama bat sarean etengabe saltoka egon ez dadin. 

      • TTL eremua unitate batean txikitzen da saltu bakoitzean. 

      • 0-ra heldutakoan, datagrama baztertzen da eta jatorrzko hostari ohartarazten zaio. 

  • Protokoloa: Goragoko mailako protokoloa, IP datagraman garraiatzen diren datuak sortu dituena. 

    • Adib. TCP (6), UDP (17), ICMP (1)… 

  • Header Checksum (Burualdearen baieztapen batuketa): Datagramaren burualdeko erroreak detektatzea ahalbidetzen du. 

    • Saltu bakoitzen birkalkulatu behar da. 

  • Iturriaren IP helbidea: Datagramaren iturri den makinaren IP helbidea. 

  • Helburuaren IP helbidea: Datagramaren helburu den makinaren IP helbidea. 

55

 

  • Aukerak: Normalean erabiltzen ez diren parametroak sartzea ahalbidetzen du, funtzionaltasun berriak probatu... 

    • Segurtasuna: segurtasun etiketa, datagramak daraman informazioaren konfidentzialtasun maila zehazten duelarik..  

    • Iturritik bideraketa zehatza: Datagramak iturriktik helburura bidean zeharkatu behar dituen IP helbideen sekuentziazioa darama.  

    • Iturritik bideraketa askea: ibilbidean zehar datagramak derrigorrez zeharkatu behar dituen IP batzuen helbideak, adierazitako ordenean, baina beste router batzuk ere zeharka ditzake. 

    • Ibilbidea erregistratu: Ibilbideko routerrei adierazten zaie aukera eremuan beraien IP helbidea gehitzeko, datagramak jarraitu duen ibilbidearen berri izateko.  

    • Denbora markak: IP helbideak erreggistratzeaz gain, routerrek 32 biteko denbora marka bat ere erregistratzen dute. 

        Router gehienek eremu hau ez dute kontuta izaten, eta normalean ez da erabiltzen

       

  • Betetzea: Burualdearen tamaina 32 biten multiplo izan dadin. 

55

 

  • IP-k operazio nagusi eta baita beste prozedura batzuk definitzen ditu, sare ezberdinetan zehar datagramen transferentziarako beharrezkoak diren funtzioak gauzatzeko. 

    • Datuen oinarrizko transferentzia. 

      • Bideraketa. 

    • Zatiketa eta bermuntaketa. 

    • Erroreen berriematea. 

55

 

 

 

 

 

 

  • Host edo bideragailu baten sare mailako funtzioak: 

 

  • Iturri ekipoan: 

    • IPren erabiltzaileak Send primitiba bat bidaltzen du, bidali nahi dituen datuekin eta transferentziarako beharrezkoak diren datu guztiekin. 

    • IP mailak, informazio honekin IP datagrama bat osatzen du. 

    • IP mailak, beronen bideraketa taulan begiratzen du helburura heltzeko hurrengo saltua zein den, eta bidali egiten dio. 

  • Hurrengo saltua: 

    • IP mailak datagrama jasotzen du, aztertzen du eta helburu finala bera den ala ez baieztatzen du: 

      • Hala bada: “protokoloa” eremuan adierazitako erabiltzaileari pasatzen dizkio datagramaren datuak, Delivery primitiba erabiliz. 

      • Ez bada: bere bideraketa taulan begiratzen du helburura heltzeko bidean hurrengo saltua nor den, eta bidali egiten dio. 

  • Hau saltuz saltu errepikatzen da helburura heldu arte. 

61

61

61

 

  • Helburua : datagrama zein hurrengo saltotara bidali behar den erabakitzea, burualdean zehaztutako helburura heltzeko. 

  • Iturri ekipoan eta datagramak zeharkatzen dituen routerretan, IP bideraketa algoritmoa exekutatzen da. 

    • Helburu host-a sare berean badago:          bideraketa zuzena. 

      • Zuzenean datagrama helburura bidaltzen da. 

      • Datagrama daukan ekipoaren interfazeetako bat eta helburu ekipoko IP helbideen sareko aurrizkiak berdinak direnean ematen da.  

    • Helburu hosta beste sare batean badago: zeharkako bideraketa. 

      • Helburura ibilbidean dagoen routerrik hurbilenera bidaltzen da datagrama.  

        • Router hori, datagrama daukan ekipoaren sare berean egon behar da, datagrama eman ahal izateko. 

      • Ba al dago helburu horrentzako sarrera bat bideraketa taulan? 

        • Bai: sarrera horretan agertzen den hurrengo saltura bidaltzen da. 

        • Ez: lehenetsitako routerera bidaltzen da (0.0.0.0 helbidea) 

        • •Ez da IP helburua eremua aldatzen ibilbide osoan zehar!!! 

61

 

  • IP bideraketa taulak: nola heldu helburu ezberdinetara. 

  • Bideraketa dinamikoa bada, bideraketa tauletan jasotako informazioa eguneratu eta hobetua izan behar da..  

  • Hori ez da IP-ren erantzunkisuna, baizik eta: 

    • Bideraketa zentralizatua bada: 

      • Routerrek beraien bideraketa taula nodo zentral batetatik jasotzen dute, kudeaketa mezu berezi batzuen bitartez. 

      • Ez da asko erabiltzen. 

    • Bideraketa banatua bada: 

      • Routerrek beraien bideraketa taulak eguneratzeko informazioa elkar traukatzen dute : bideraketa protokoloak: 

        • Barne pasabideko protokoloak (Interior Gateway Protocols, IGP): RIP, OSPF 

        • Kanpo pasabideko protokoloak(Exterior Gateway Protocols, EGP): BGP 

BIDERAKETA TAULEN SORTZE ETA MANTENTZEA

Helburua

Sare maskara

Hurrengo saltua

Interfazea

…

     

<number>

 

NODO FINALETAKO        BIDERAKETA TAULAK

65

  • Bideraketa zuzena: 

        IP iturria 223.1.1.1 (A); IP helburua 223.1.1.3 (B)

    • Taularen 1. lerroa: iturri eta helburua IP sare   berean daude. 

      • Hurrengo saltua: zuzenean helburua 

      • Irteerako interfazea: 223.1.1.1  IP helbidea daukan  interfazea    (A-k daukan interfaze bakarra) 

      • Lotura mailak trama 223.1.1.1 IP helbidea daukan interfazetik 223.1.1.3 IP helbidea daukan interfazera bidaltzen du.  

  • Zeharkako bideraketa: 

        IP iturria 223.1.1.1 (A); IP helb. 223.1.2.1 (E)

    • Taularen 2. lerroa: iturri eta helburua IP sare   ezberdinetan daude. 

      • Hurrengo saltua : 223.1.1.4 IP helbidea daukan interfazea 

      • Irteerako interfazea: 223.1.1.1  IP helbidea daukan  interfazea    (A-k daukan interfaze bakarra) 

      • Lotura mailak trama 223.1.1.1 IP helbidea daukan interfazetik 223.1.1.4 IP helbidea daukan interfazera bidaltzen du. 

65

65

 

66

NODO FINALETAKO        BIDERAKETA TAULAK

 

  • IP iturria 223.1.1.1 (A); IP helburua 223.1.2.1 (E) 

    • Taularen 2. lerroa: Helburua, routerraren 223.1.2.9 interfazearen sare berean. 

      • Hurrengo saltoa: helburua (ez du beste routerrik behar) 

      • Irteerako interfazea: 223.1.2.9 IP helbidea daukan interfazea 

      • Lotura mailak trama 223.1.2.9 IP helbidea daukan interfazetik 223.1.2.1 IP helbidea daukan interfazera bidaltzen du 

66

ROUTERRETAKO            BIDERAKETA TAULAK

 

67

 

 

 

IP ZATIKETA ETA BERMUNTAKETA

  • IP protokoloa sare ezberdin anitzetan erabili daiteke. 

  • Sare bakoitzak, normalean, garraiatu ditzakeen paketeei gehienezko tamaina bat ezartzen die: MTU. 

  • IP-k sare fisikoaren MTU-a baino handiagoa den datagrama bat bidali behar duenean, zatitu egin beharko du MUT horren tamaina bereko edo txikiagoko zatikietan. 

    • Zatiki bakoitza era independentean bidaltzen da helburura. 

    • Baliteke zeharkatzen duen hurrengo sareren batea berriro zatitu behar izatea. 

 

  • IP konexiorik gabekoa denez, zatikiek ez dute ibilbide berbera jarraitu behar.  

    • Beraz, behin datagrama zatitutakoan, ez da bermuntatzen helburura heldu arte zatiketa ez gardena. 

  • Helburuko  IP mailak ezin dio erabiltzaileari zatiki bakoitzaren edukia pasa, aurretiaz bermuntatu egin behar ditu. 

  • Zatikiak bermuntatzeko, helburuak jatorrizko datagramari dagozkion zatiki guztiak jaso behar ditu, eta ordenean jarri. Burualdeko eremuak erabiliko ditu: : 

    • Datagrama berberari dagozkion zatikiak identifikatzeko. 

    • Zatikiak ordenean ezartzeko. 

    • Dagoeneko zatiki guztiak jaso diren ala ez antzemateko. 

  • Zatikiren bat jasoko ez balitz, bermuntaketa prozesua bertan bera uzten da, datagrama berorri dagozkion zatiki guztiak baztertuz.  

68

IP ZATIKETA ETA BERMUNTAKETA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II adibidea

    • A ekipoko IP mailak, garraio mailatik 960 byteko mezu bat jasotzen du, helburu bezala B ekipoa daukalarik.  

    • A-tik B-ra ibilbideko sareen MTU-ak ezberdinak dira. 

70

IP ZATIKETA ETA BERMUNTAKETA

 

ICMP PROTOKOLOA

  • Router batek, arroziren batengatik datagrama bat bidali ezin badu, errore mezu bat bidali beharko dio iturri ekipoari edo beste router batzuei, arazoaren berri emanez. 

  • Internet Control Message Protocol (RFC 792) IP sareetan errore eta kontrol mezuen hartu-emana ahalbidetzen duen protokolo bat da. 

    • Router eta host-en artean sarearen egoeraren beri emaeko. 

      • Errorren berri ematea 

      • Oihartzunaren eskaera/erantzuna (ping) 

    • Erroreen berri ematen du, ez ditu zuzentzen. 

  • Protokolo pilan, ICMP IP-ren erabiltzailea da: 

    • ICMP mezuak datagrametan doaz. 

  • Jakinarazpen batzuen adibideak: 

    • Helburu(host, sare, portu, protokolo…) helduezina: 

      • Bideraketa taulan ez dago informaziorik bideraketa gauzatzeko 

      • Ezinezkoa da paketea zatitzea 

      • … 

    • Parametroaren arazoa (legezkanpoko balioa burualdearen eremu batean). 

    • Denbora agortua (TTL 0-ra heldu da) traceroute-k erabiltzen du 

    • Oihartzunaren eskaera, oihartzunaren erantzuna ping-ek erabiltzen du 

    • … 

70